摘?要:細(xì)菌基因工程藥物具有靶向治療的作用,因此在現(xiàn)代醫(yī)療體系中有著較高的應(yīng)用價(jià)值?;诩?xì)菌基礎(chǔ)工程的藥物制造對(duì)于技術(shù)要求較高,且屬于高風(fēng)投的產(chǎn)業(yè),同時(shí)也屬于高收益高回報(bào)的產(chǎn)業(yè),它受當(dāng)前生物工程技術(shù)研究進(jìn)展的影響。本文主要研究了細(xì)菌基因工程藥物研究的進(jìn)展,旨在為基于細(xì)菌基因工程的生物制藥提供一些參考。
關(guān)鍵詞:細(xì)菌;基因工程;生物制藥;研究進(jìn)展
疾病是生命體一生中不可避免的,它伴隨著生命的起源與發(fā)展,與細(xì)菌、病毒等有著緊密的關(guān)系。隨著生命的進(jìn)化,人類及生物發(fā)生的疾病也在不斷的變化之中。為了對(duì)抗疾病,人類在研究藥物的進(jìn)程上從未停止步伐?;诨蚬こ痰纳镏扑幯芯渴加谌嗣麑?duì)于基因結(jié)構(gòu)和功能的了解。生物學(xué)專家借助分析學(xué)、微生物學(xué)的手段將基因進(jìn)行重組和拼接,然后植入活細(xì)胞中,使被植物細(xì)胞獲得植物基因的基本遺傳特性。這種技術(shù)應(yīng)用與生物制藥之后對(duì)于藥品的開發(fā)和研究做出了突出的貢獻(xiàn)。細(xì)菌是引發(fā)病變的重要治病因子,研究細(xì)菌基因工程對(duì)于針對(duì)性獲得細(xì)菌性疾病的治療有著重要的意義。基于此,本文研究該課題。
一、生物制藥概述
生物制藥是指利用生物組織及其成分、生物體,借助生物學(xué)、微生物學(xué)、生物化學(xué)、免疫學(xué)、生物分離與純化技術(shù)等加工和制造藥物的方法。生命的健康存在與細(xì)胞因子、抗體、激素、核酸、酶、蛋白質(zhì)等有著緊密的聯(lián)系。以人的生命為例,人體中的蛋白質(zhì)、酶、核酸、抗體、激素等調(diào)控物質(zhì)保持穩(wěn)定和平衡狀態(tài)時(shí),才能維持正常的生命活動(dòng)。當(dāng)這些調(diào)控物質(zhì)失去平衡時(shí),就會(huì)以防身體功能障礙,從而導(dǎo)致疾病的發(fā)生。生物制藥正是利用生命體調(diào)控物質(zhì)維持生命活動(dòng)的原理,通過從天然的動(dòng)植物細(xì)胞中提取有效的基因成分拼接或重組,從而制成同樣具有調(diào)控作用的藥品,來幫助生命體維持身體健康、提高生命質(zhì)量。
常見的生物制藥包括生化藥物、生物技術(shù)藥物、生物制成品等幾種。生化藥物直接提取與生物體。生物技術(shù)藥物是通過微生物及其組成部分提取、重組研發(fā)出的生物工程藥物。應(yīng)用到的技術(shù)包括基因工程、細(xì)胞工程、酶工程、發(fā)酵工程等,制造和藥物研究過程繁雜,系統(tǒng)龐大。生物制成品主要指疫苗、血液制成品等。
二、細(xì)菌基因工程及藥物的特點(diǎn)
(一)細(xì)菌基因工程簡(jiǎn)介
細(xì)菌基因工程是指借助微生物學(xué)技術(shù)、基因工程技術(shù)對(duì)基因進(jìn)行提取、拼接和重組,時(shí)期成為具有治療某類特殊性疾病的藥物。例如人工胰島素、紅細(xì)胞生成素、干擾素、生長激素、白介素等?;诨蚬こ痰乃幬镅芯渴紫刃枰_定對(duì)某些特定疾病具有預(yù)防和治療作用的蛋白質(zhì),然后通過合成和提取將具有預(yù)防和控制該類疾病作用的蛋白質(zhì)基因提出出來,在植入到細(xì)菌受體細(xì)胞中去。受體細(xì)胞通過不斷的繁殖擴(kuò)展來實(shí)現(xiàn)對(duì)于疾病的預(yù)防和治療。
(二)細(xì)菌基因工程制藥的特點(diǎn)
分析細(xì)菌基因工程預(yù)防和控制疾病的過程,我們得出細(xì)菌基因工程制藥具有以下特點(diǎn):(1)具有靶向預(yù)防和治療疾病的特點(diǎn);(2)具有突破傳統(tǒng)的醫(yī)藥治療疾病的特點(diǎn);(3)具有較長的產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)特點(diǎn);(4)具有對(duì)制造技術(shù)要求較高的特點(diǎn);(5)具有高投資、高風(fēng)險(xiǎn)、高回報(bào)的特點(diǎn)。
三、細(xì)菌基因工程藥物研究進(jìn)展
基因工程制藥的發(fā)展起源與HerbertBoyer和StanleyCohen的基因克隆專利。1982年,重組人工胰島素生物醫(yī)藥從美國正式上市。這也標(biāo)志著基因工程藥物正式投入市場(chǎng)使用。同年,又相繼研發(fā)出人工干擾素。1989年,我國的重組人工干擾素正式進(jìn)入生產(chǎn),標(biāo)志著我國基因工程進(jìn)入市場(chǎng)。我國的基因工程總共經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段。第一個(gè)階段即為細(xì)菌基因工程,它的最大特點(diǎn)是通過將蛋白質(zhì)基因?qū)氪竽c桿菌來實(shí)現(xiàn)藥用表達(dá),不足之處在于這種藥物表達(dá)不具有生物活性。第二個(gè)階段為細(xì)胞基因工程,指用哺乳動(dòng)物的細(xì)胞代替細(xì)菌,完成蛋白質(zhì)藥用的表達(dá),它屬于第二代基因工程藥物,不足之處在于對(duì)于生產(chǎn)條件要求較高,生產(chǎn)成本極高,不適合市場(chǎng)推廣和臨床普遍應(yīng)用。第三個(gè)階段為轉(zhuǎn)基因動(dòng)物,指用動(dòng)物授精的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)具有預(yù)防和控制疾病的蛋白質(zhì)的藥用表達(dá),優(yōu)勢(shì)在于類型多、產(chǎn)量高、易提純,但不足之處在于制藥過程復(fù)雜,不利于大規(guī)模投產(chǎn)。
近二十年來,我國的細(xì)菌基因工程在疫苗方面又取得了突破性的進(jìn)展。目前,已經(jīng)研究出具有治療腫瘤、病毒感染、心腦血管疾病及其他一些特殊性疾病的生物藥品,并且治療效果已在臨床應(yīng)用中取得了驗(yàn)證。如高麗等人研究的基因重組蕎麥胰蛋白酶抑制劑具有誘導(dǎo)HL260細(xì)胞凋亡的作用,它能夠有效的一直HL260引起的腫瘤細(xì)胞及控制器生長。蕎麥胰蛋白酶來自于蓼科植物,該研究也驗(yàn)證了使用廖科植物果實(shí)有助于預(yù)防腫瘤疾病的發(fā)生,如蕎麥。目前,重組蕎麥胰蛋白酶抑制劑已廣范的成為抗腫瘤靶向治療的藥物。
韓明勇等人采用Lipofectamine2000將IL218基因的質(zhì)粒Pcdna3112hil218轉(zhuǎn)入Bcap37細(xì)胞中,篩選出陽性克隆。研究結(jié)果表明IL218銹蝕的Bcap37細(xì)胞具有顯著的抗腫瘤作用。該基因工程目前已廣泛應(yīng)用于乳腺癌疫苗研制中。
四、結(jié)語
綜上所述,基于細(xì)菌基因工程的藥物研究是促進(jìn)醫(yī)藥發(fā)展的重要途徑。當(dāng)前社會(huì)疾病演化進(jìn)程較快,而細(xì)菌性疾病具有典型的抗藥性特征。長期使用抗生素藥物會(huì)增加病原菌的耐藥性。利用細(xì)菌基因工程研制有靶向治療作用的強(qiáng)效藥,對(duì)于提高細(xì)菌性疾病的治療效果意義重大。當(dāng)前,我國的細(xì)菌基因工程藥物已應(yīng)用于心腦血管疾病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病、腫瘤疾病等一些與細(xì)胞修復(fù)相關(guān)的疾病,已經(jīng)掌握了機(jī)遇生物活性和基因工程的藥物合成途徑、多肽藥物的研制分子診斷技術(shù)等,并在基因治療、疫苗及診斷技術(shù)方面取得了突出的成果。相應(yīng)未來細(xì)菌基因工程還會(huì)為更多的疾病治療和生物制藥提供理論依據(jù),促進(jìn)我國生物制藥和臨床用藥的發(fā)展。
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作者簡(jiǎn)介:林兆虎,專業(yè)名稱:生物工程。